DE2841985C2

DE2841985C2 - Getriebe für Doppelschnecken-Extruder

Info

Publication number: DE2841985C2
Application number: DE2841985A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 8900 Augsburg Arndt; Erwin Ing.(grad.) 7056 Weinstadt Bauer; Ralf Ing.(grad.) 7132 Illingen Davids; Gerhard Ing.(grad.) 7140 Ludwigsburg Götz; Hilmar Ing.(grad.) 7142 Marbach Jüssen; Louis 8901 Stadtbergen Kümmel; Rudolf Morhart; Erich Dipl.-Ing. 8900 Augsburg Pollak-Banda
Original assignee: Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart De; Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart; Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1978-09-27
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1982-06-09
Also published as: JPS5597547A; IT7926032A0; FR2437532A1; JPS621135B2; GB2032047B; FR2437532B1; DE2841985A1; IT1123745B; US4297917A; GB2032047A

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für Doppelschnekkenextruder mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Die DE-AS 22 57 158 zeigt ein Getriebe für Doppelschneckenextruder, bei welcher ein Antriebsritzel auf eines von zwei Zwischenrädern wirkt, die sowohl miteinander als auch je mit einem Abtriebsritzel für die Extruderwellen in Eingriff sind, welche dadurch gegensinnig angetrieben werden. Die Zwischenräder sitzen auf gehäusefesten Hülsen, durch welche Abstandsbolzen für das Gehäuse hindurchgeführt sind. Ein ähnliches Getriebe für Doppelschneckenextruder zeigt die US-PS 37 66 797. Ferner zeigt die DE-OS 26 19 019 ein Getriebe für Doppelschneckenextruder, bei welchem ein Zentralritzel auf der einen Seite mit der Antriebswelle und auf der anderen Seite mit der Abtriebswelle zum Antrieb einer Extruderschnecke gekoppelt ist und mit einem auf der anderen Abtriebswelle sitzenden Zahnrad kämmt. Das Zentralritzel steht mit einem Zwischenrad in Eingriff, das zum gegensinnigen Antrieb der anderen Abtriebswelle der Extruderschnecke dient, wobei es über ein Hohlrad das aufgeteilte Drehmoment auf das Zahnrad der anderen Abtriebswelle weiterleitet.

Die GB-PS 6 60 879 zeigt ein Getriebe für gegenläufige Propeller von Hubschraubern und dergleichen mit einer Antriebswelle und koaxial zueinander angeordneten Abtriebswellen sowie jeweils einem dazwischen liegenden Getriebezug. Die Leistungsaufteilung von der Antriebswelle auf die beiden Getriebezüge erfolgt über ein axial und radial frei bewegliches Zahnrad, welches mit drei gleichmäßig um seinen Umfang angeordneten Zwischenrädern in Eingriff ist Durch die freie Beweglichkeit des Antriebszahnrades, welches ein Teil einer Doppelgelenk-Zahnkupplung ist, wird ein Drehmomentausgleich erzielt. Weiter ist aus der DE-AS 12 22 756 ein Getriebe mit Leistungsaufteilung zwischen einer Antriebswelle und einer koaxial dazu angeordneten hohlen AbtriebsweJle bekannt. Dabei ist die Antriebswelle in der hohlen Abtriebswelle gelagert und das Antriebsritzel mit zwei in einer gemeinsamen Symmetrieebene liegenden Zwischenrädern in Eingriff.

Die Zwischenräder sind über doppelgelenkige Zahnkuppiungen mit weiteren Zwischenrädern verbunden, die mit einem auf der Abtriebswelle sitzenden Abtriebszahnrad in Eingriff sind. Durch eine besondere Konstruktion eines Waagebalkens soll eine gleichmäßige L-iistungsaufteilung erzielt werden. Die Getriebe dieser beiden Schriften sind ohne erhebliche bauliche Veränderungen nicht zum Antrieb von Doppelschnekkenextruder geeignet, und zwar wegen der großen Antriebsmomente und den sehr beengten Platzverhältnissen durch die eng nebeneinander angeordneten Schneckenwellen der Extruder.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, trotz der beengten Platzverhältnisse, welche durch die engen Abstände der Schneckenwellen bedingt sind,

ω große Drehmomente im wesentlichen ohne Querkräfte und im wesentlichen ohne Rückdruckkräfte von den Schneckenwellen auf die Zahnräder zu übertragen und gleichzeitig bei gleichmäßiger Leistungsverzweigung ein geometrisch einwandfreies und berührungsfreies Ineinanderlaufen der Extruderschnecken sicher zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles von Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen als Beispiel beschrieben. In diesen zeigt
F i g. 1 einen auseinandergezogenen Horizontalschnitt,

F i g. 2 eine Vorderansicht auf eine hintere Verzweigungsrädergruppe,

F i g. 3 eine Vorderansicht auf eine vordere Verzweigungsrädergruppe, und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Ebene A-B\n Fig. 3.

Der Antrieb des Getriebes erfolgt von einem nicht gezeigten Antriebsmotor aus auf eine Welle eines Zahnrades 1. Das Zahnrad 1 und Räder 2 bzw. 3 und 4 bilden zwei Vorlegestufen zur Untersetzung der Motor-Drehzahl. Von dem Antriebsritzel 4 aus, das hohl ist und eine zylindrische Innenverzahnung für zwei doppelgelenkige Zahnkupplungen besitzt, findet durch zwei doppelgelenkige Zahnkupplungswellen 12v und

12Λ eine erste Leistungsverzweigung zu einem zentralen Zahnrad 5 und damit zu einem vorderen Getriebezug, und zu einem zentralen hinteren Zahnrad 5h und damit einem hinteren Getriebezug statt Das vordere Zahnrad 5 ν greift, ohne gelager* zu sein, in ein unter ihm befindliches Rad 6vu und ein über ihm befindliches Rad 6vo ein, wodurch der andere Getriebezug in einen vorderen u.-ueren und einen vorderen oberen Getriebezug verzweigt wird. Das hintere Zahnrad 5Λ greift, ebenfalls ohne gelagert zu sein, in ein unter ihm befindliches Rad 6hti und ein über ihm befindliches Rad 6ho ein, wodurch der hintere Getriebezug in einen hinteren unteren und einen hinteren oberen Getriebezug verzweigt wird. Die ungelagerten Zahnräder 5 ν und 5Λ sind dabei in der Ebene der Achsen der Räder 6vu und 6vo bzw. 6Au und 6Λο angeordnet. Es erfolgt also vom Antriebsritzel 4 aus eine doppelte Leistungsverzweigung in 4 Züge. Von jedem der Zahnräder 6 aus erfolgt der Weitertrieb über seine Welle, ein Zahnrad 7 und ein pendelnd gelagertes Zwischenrad 8 auf ein Schneckenzahnrad 9, wobei zur Leistungssammlung in das hintere Schneckenzahnrad 9h der linken Schneckenwelle 10// das hintere untere Zwischenrad %hu und das hintere obere Zwischenrad Sho eingreifen, und in das vordere Schneckenzahnrad 9 ν der rechten Schneckenwelle lOre das vordere untere Zwischenrad 8vu und das vordere obere Zwischenrad 8 vo eingreifen.

Somit ergeben vom Antriebsritzel 4 aus Leistungsverzweigungen in einen vorderen unteren bzw. oberen Getriebezug 5v — 6vu — 7vu — Svu — 9vbzw. 5v — 6vo — 7vo — Svo — 9vund einen hinteren unteren bzw. oberen Getriebezug 5Λ — 6Au — 7hu — 8/iu — 9Λ bzw. 5Λ — 6ho — 7ho — Sho — 9h. Der vordere untere und der vordere obere Getriebezug wird auf dem vorderen Schneckenzahnrad 9 ν und der hintere untere und der hintere obere Getriebezug wird auf dem hinteren Schneckenzahnrad 9Λ vereinigt. Der Synchronlauf der Schnecken ist hierbei durch das Zusammenwirken aller Getriebezüge über die Zahnkupplungen 12vund 12/imit den Antriebsritzel 4 sowie die symmetrische Gestaltung der gleichlangen Getriebezüge gewährleistet.

Die Einstellung des geometrisch einwandfreien und berührungsfreien Ineinanderlaufens der Extruder-Schnecken geschieht durch axiales Herausziehen einer der Zahnkupplungsweilen Mv oder 12Λ, Verdrehen einer der Schneckenwellen 10//oder lOre gegenüber der anderen Schneckenwelle (Verdrehen des vorderen oder hineren Getriebezuges gegenüber dem anderen Zug ohne Drehmomentverspannung) und Wiedereinsetzen die-er Zahnkupplungswelle.

Die Torsion der verschieden langen Schneckenwellen 10// und lOre, die aus der norwendigen axial versetzten

ic Anordnung der Schneckenwellen-Zahnräder 9v und 9Λ entsteht, wird kompensiert durch die entsprechende Dimensionierung (Durchmesser, Länge) der Zahnkupplungswellen 12vund/oder 12Λ.
Die vom Arbeitsvorgang her auf die Schneckenwellen 10/Zund lOre einwirkenden Rückdruckkräfte 5 und 5 werden infolge der im Getriebegehäuse axial verschieb-Ikhen Schneckenwellen durch das Getriebegehäuse hindurchgeleitet und über eine Lagerbrille 14, in der die beiden Schneckenwellen 10//und lOre mittels Lager 13 axial gelagert sind, auf zwei Zuganker Hw und Ho übertragen, die die Kräfte zum Extruder-Gehäuse weiterleiten. Die beiden Zuganker Hu und Ho, auf denen die pendelnden Zwischenräder Svu, Svo, Shu und 8Ao gelagert sind, sind symmetrisch zur Ebene durch die beiden Schneckenwellen 10// und lOre und in der Lot-Mittenebene zu den beiden SchneckenweHen 10// und lOre angeordnet und im Getriebegehäuse wiederum axial verschiebbar

Jede Schneckenwelle kann das durch ihre geometrisehen Abmessungen vorgegebene maximale Dremoment übertragen, wobei lediglich die Eingriffe der Zahnräder 8^u und 8vo bzw. Shu und 8Λο in die ihnen zugeordneten Schneckenzahnräder 9 ν bzw. 9Λ zu einer querkraftfreien Wirkung nicht genau um 180° zueinander versetzt erfolgen (die Achsen der Schneckenzahnräder 9 ν bzw. 9Λ und ihre Antriebszahnräder liegen nicht in einer Ebene). Die daraus an den SchneckenweHen wirkenden Querkräfte sind aber von geringer Größe, die sich ergebenden Schneckenwellen-Verbiegungen und Verlagerungen der Schneckenzahnräder 9v und 9Λ werden aber bezüglich der Zahneingriffsverhältnisse durch die Anordnung und Wirkung der pendelnden Zwischenräder 8vu, 8vo, Shu und Sho voll kompensiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Getriebe für Doppelschneckenextruder mit einem Antriebsritzel (4) für zwei Getriebezüge, die je eine der beiden Schneckenwellen antreiben, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) beide Getriebezüge sind im wesentlichen identisch ausgebildet,

b) jeder Getriebezug enthält eine Leistungsverzweigung,

c) die Leistungssummierung der jeweiligen Leistungsverzweigungen erfolgt durch eine auf den jeweiligen Schneckenwellen sitzende Verzahnung.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Getriebezüge über je eine Doppelgelenk-Zahnkupplung (12v; 12h) init dem Antriebsritzel (4) verbunden sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsverzweigung in den beiden Getriebezügen jeweils von einem ungelagerten Antriebszahnrad (5v; 5h) ausgeht, wobei das jeweilige Antriebszahnrad (5v; 5h) in einer Ebene mit den Verzweigungszahnrädern (6vo, 6 vu; 6Ao, 6hu) liegt.

4. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnkupplungen (12v; i2h) unabhängig voneinander ausrückbar sind.

5. Getriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den vier Leistungszweigen vier pendelnde Zwischenräder (8vo, 8vu; 8Ao, 8hu) enthalten sind, welche auf zwei Zugankern (Ho; 11 u) gelagert sind, die symmetrisch zur Ebene durch die beiden Schneckenwellen (1OA'; \Qre) und in deren Lotmittenebene über eine Lagerbrille (14) mit den Schneckenwellenaxiallagern (13) verbunden sind.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (9v; 9h) auf den Schneckeuwellen (10>7; lOre) axial versetzt angeordnet sind und daß die dadurch hervorgerufenen unterschiedlichen Torsionen der Schneckenwellen durch entsprechende Dimensionierung der Zahnkupplungen (12c und — oder \2h) ausgeglichen sind.